Question

在研究某电路元件的伏安特性时，得到了如图所示的伏安特性曲线．备用器材有电压表V₁（量程为3V，内阻约为6kΩ），电压表V₂（量程为15V，内阻约为150kΩ），电流表A₁（量程为150mA，内阻约为10Ω），电流表A₂（量程为3A，内阻约为0.3Ω），滑动变阻器R₁（20Ω1A），R₂（1KΩ0.2A）．
（1）实验中电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______（选填写器材的字母代号）．
（2）请将图中的实物连线补充完整．
（3）通过伏安特性曲线可以知道随着电压的提高此元件的电阻______（选填“不变”、“增加”或“减小”）
（4）把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势为10V，内阻为1Ω的电源两端，此时电源的输出功率为______．

Answer 1

（1）由表中数据可得，电压最大值接近12V，故电压表应选择V₂
电路中电流最大为100mA，故电流表应选择A₁
在测量伏安特性曲线时，要求电流从零开始调节，故应采用分压接法，滑动变阻器选择小电阻R₁
（2）本实验采用的是滑动变阻器分压接法，电流表采用分压接法；根据原理图依次将各元件连接，一般选连接串联部分，再连接并联部分；
（3）I-U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知，斜率增大，故电阻减小；
（4）在原图中再作出以99Ω等效为电源内阻时的伏安特性曲线，如下图，则两图象的交点纵坐标为电路中的电流25mA；此时灯泡两端的电压为7.9V；则电源的输出总电压U=7.9+IR=9.88V；
由P=UI可求得电源的输出功率P=UI=9.88×0.025W≈0.25W；
故答案为：（1）V₂； A₁；R₁； （2）如上图；（3）减小；（4）0.25．